Análise de Exercícios Abdominais com EMGs
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Análise de Exercícios Abdominais com EMGs
ANÁLISE ELETROMIOGRÁFICA DAS MUSCULATURAS ABDOMINAIS E RETO FEMORAL EM QUATRO EXERCÍCIOS ABDOMINAIS Palavras-chave: Eletromiografia de Superfície, Exercícios Abdominais, Reto Abdominal e Reto Femoral. ANALYSIS ELECTROMYOGRAPHIC OF THE ABDOMINAL MUSCLES AND RECTUS FEMORIS IN FOUR ABDOMINAL EXERCISES Key words: Surface Electromyography, Exercises Abdominal, Rectus Abdominal and Rectus Femoris. Ismael Baldissera1 Eládio Sant´anna1 Osvaldo Kabatz Júnior1 Orientador: MSc, Jonas Gurgel 1 - Programa de Pós-Graduação Lato Sensu em Educação Física da Universidade Gama Filho – Porto Alegre Endereço para correspondência: MSc. Jonas Gurgel Laboratório de Pesquisa em Atividade Física – LAPAFI/ Faculdade de Educação Física e Ciências do Desporto/ PUCRS 90619-900 – Av. Ipiranga, 6681 – Prédio 80 - Porto Alegre - RS [email protected] Resumo O objetivo deste estudo era verificar se haviam diferenças estatisticamente significativas, no padrão de ativação muscular na musculatura abdominal e reto femoral no domínio do tempo em quatro exercícios abdominais. Foram coletadas amostras de seis homens com média de idade de 24 ± 4,47 anos. Com experiência mínima de seis meses nos exercícios de musculação. Para a coleta dos dados foi utilizado um eletromiógrafo de quatro canais. Os dados foram normalizados pela média do sinal de cada canal e foram estatísticamente tratados com ANOVA para amostra repetidas através de Sheffé Post hoc test, com significância de p < 0,05. Os resultados mostraram padrão maior de ativação muscular para a musculatura supra e infra-umbilical nos exercícios abdominais convencional e no banco. Os músculos oblíquo externo e reto femoral tiveram uma ativação maior nos exercícios abdominais infra e completo. Foi concluído junto aos trabalhos encontrados na literatura, que o abdominal convencional quando comparado com os demais, obteve maior ativação eletromiográfica para o reto abdominal em relação ao oblíquo externo e reto femoral. Sendo assim, o abdominal convencional pode ser sugerido, com maior segurança, para prevenir alguma lombalgia. Introdução A musculatura abdominal, indubitavelmente, é uma das mais importantes que compõe o nosso corpo. Esta musculatura é utilizada para estabilização do tronco, respiração, movimentação e proteção de órgãos. Ao longo do tempo, foram criados e inovados exercícios, tentando enfatizar diferentes porções da musculatura abdominal. Uma das técnicas mais comumente utilizadas para análise do padrão de ativação muscular é a eletromiografia. Nos últimos anos, vários estudos foram realizados utilizando esta técnica, os quais procuraram determinar diferenças no padrão de ativação muscular em vários exercícios para a musculatura abdominal [1, 2]. Lima e Pinto [3] em sua obra procuraram mapear o padrão mioelétrico nos principais exercícios de musculação, enfocando a musculatura abdominal. Segundo os autores, não é mostrada maior ativação eletromiográfica na região inferior do reto abdominal durante o exercício infra, assim como a região superior do reto abdominal não é intensificada durante o exercício convencional. Outros estudos [4, 5, 6] também corroboram tal afirmação, os quais demonstraram que não houve diferença entre as porções do reto abdominal nos diferentes exercícios abdominais avaliados. Contudo, outros autores refutam tais achados. Pardal et al. [7] verificaram que o exercício convencional obteve maior ativação eletromiográfica para a porção inferior. Vaz et al. [8] demonstraram em seus resultados que as porções supra e infra abdominais apresentaram diferenças no padrão de ativação musculares em diferentes exercícios. Comparando a ativação muscular do reto abdominal no exercício convencional com diferentes exercícios, Hildenbrand e Noble [9], verificaram que o exercício convencional, obteve maior atividade elétrica muscular. Para Anderson et al. [10] e Anderson et al [11], os exercícios, convencional e completo obtiveram maior atividade eletromiográfica. Além da preocupação com qual região da musculatura abdominal é mais intensificada, deve-se ter o cuidado para reduzir a ação dos flexores do quadril. Segundo Zatsiorsky [12], dos exercícios abdominais feitos com os joelhos estendidos, a maior porção do torque é produzido pelo músculo íliopsoas, sendo que a pressão dos discos intervertebrais, nessa situação, apresentam valores significativamente elevados. De acordo com alguns autores [5, 7, 11, 13, 14], é visto que exercícios que contenham o movimento de flexão do quadril exigem uma maior ativação eletromiográfica do reto femoral, comparados com exercícios que não contenham movimento de flexão de quadril. Em alguns exercícios abdominais, observou-se maior ativação dos flexores do quadril [11, 13]. Entretanto, quando os executantes apresentam flexores do quadril fortes e a parede abdominal fraca, haverá uma desproporção na força muscular [12], ocorrendo com mais freqüência síndrome de dor lombar. Portanto, na comunidade científica permanece a dúvida, pois é visto que o exercício de abdominal completo é um forte flexor de tronco, mas ao mesmo tempo, como visto na literatura da área, é um forte flexor de quadril. Entretanto, para pessoas com síndrome de dor lombar o abdominal completo pode não ser o exercício mais indicado. Para verificar com a literatura, nossas hipóteses eram, que o abdominal convencional e banco ativaria as duas porções do reto abdominal sem diferenças significativas; o abdominal infra não ativaria o reto femoral e ativaria mais a região infra-umbilical do reto abdominal; abdominal completo ativaria mais o reto femoral e mais o reto abdominal que o exercício convencional. Sendo assim, o presente estudo tem como objetivo verificar se há diferenças, no padrão de ativação muscular, abdominal e reto femoral, no domínio do tempo em quatro exercícios abdominais (Abdominal convencional, Banco – convencional com os pés apoiados em um banco, Infra e Completo). Materiais e Métodos A amostra foi selecionada por comodidade, composta por seis indivíduos do sexo masculino, pertencentes a uma academia do centro de Porto Alegre, com média de idade de 24 ± 4,47 anos, massa corporal de 77,15 ± 4,85 Kg, massa gorda de 10,15 ± 1,13 %G, espessuras de dobras cutâneas, no abdômen de 16,13 ± 3,15 mm, na supra-ilíaca de 13,53 ± 3,90 mm e na coxa de 11,91 ± 1,50 mm, estatura de 176,8 ± 5,76 cm. Todos os sujeitos eram saudáveis com experiência mínima de seis meses de musculação e sem nenhuma patologia que pudesse influenciar no estudo. Os voluntários declararam não fazer uso de nenhum tipo de esteróide anabolizante ou similar, além de drogas ilícitas. Sendo vedada a utilização de álcool nas ultimas 48 horas e cafeína nas últimas duas horas que antecederam o experimento. O presente estudo foi enviado e aprovado pelo comitê de ética em pesquisa da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul. Os indivíduos foram treinados durante um mês para realizar o exercício sempre no mesmo ritmo, sendo esse controlado por um metrônomo. Cada indivíduo teve o ritmo normalizado de acordo com um individuo padrão. Pois partindo do princípio que para os indivíduos gerem esforços similares, as velocidades lineares médias de suas execuções devem ser iguais [15]. Este ritmo foi calculado através do comprimento do tronco de cada sujeito [2], que foi conseguido através da distância da sétima vértebra cervical até a quinta vértebra lombar. Os quatro exercícios foram realizados de forma randomizada, utilizaramse três séries de dez repetições com intervalo de três minutos entre as mesmas. Os indivíduos foram instruídos a não realizarem a manobra de Valsalva durante a execução, bem como dar nenhuma ênfase respiratória na fase concêntrica ou excêntrica dos exercícios. Os exercícios analisados foram sugeridos com base nos mais comumente utilizados em seis academias de Porto Alegre. Cada exercício apresentou a limitação de amplitude controlada por um aparelho construído com canos de PVC, onde o sujeito realizou o exercício até tocar na barra. A estrutura é constituída por três canos, dois na vertical com comprimento de 1,3m e um na horizontal com 1,04m, as duas bases para manter a armação em pé, foram dois canos com comprimento de 0,53m. Para os canos manterem-se firmes em sua posição foram preenchidos com areia (Figura 1). Figura 1: Aparelho para limitar o movimento Todos os ângulos descritos nos exercícios (Figura 2-5), foram medidos por um goniômetro manual, e verificados em todas as séries realizadas pelos indivíduos. Exercício 1: Abdominal Convencional, individuo deitado realiza uma flexão de tronco de 25 graus até encostar o peito na barra, os pés apoiados no chão, com o quadril flexionado em 130 graus e as mãos atrás da cabeça (Figura 2). Exercício 2: Abdominal Banco, idem ao exercício 1, com alteração do quadril fletido em 90 graus com os pés apoiados e relaxados sobre um banco (Figura 3). Exercício 3: Abdominal Infra, indivíduo deitado com as mãos ao lado do tronco, quadril fletido em 90 graus, pés suspensos, executando flexão de quadril junto com uma flexão de tronco reversa até 30 graus, aproximando o joelho ao peito, sendo esta flexão limitada quando a coxa encostar no limitador (Figura 4). Exercício 4: Abdominal Completo, indivíduo deitado com as mãos atrás da cabeça, quadril flexionado em 130 graus e com os pés presos (auxílio de um membro da equipe do laboratório prendendo os pés com as mãos do indivíduo durante a realização do exercício), flexão de quadril até a posição sentada com o tronco próximo aos joelhos e retornando até a posição inicial (Figura 5). Figura 2: Abdominal Convencional Figura 3: Abdominal Banco Figura 4: Abdominal Infra Figura 5:Abdominal Completo No dia dos testes, antes da avaliação física, os indivíduos leram e assinaram um termo de consentimento livre e esclarecido. Estes passaram por uma avaliação física de composição corporal e postural. Para avaliação física foram utilizados aparelhos da marca Sanny® como: adipômetro, para mensurar dobras cutâneas, paquímetro, para mensurar diâmetros ósseos, fita métrica, para medir os perímetros e estadiômetro para mensurar a estatura. Para a avaliação de composição corporal foi utilizado o protocolo de três dobras de Jackson & Pollock (1978) [16], após tais procedimentos, foi realizado uma avaliação postural com Posturógrafo, de flexibilidade, usando o Banco de Wells para excluir indivíduos, que pudessem apresentar algum desvio postural severo ou encurtamento na musculatura posterior de quadril e tronco, que pudesse influenciar os testes. Após a avaliação física foi realizada a tricotomia e a assepsia, com álcool, no local onde foram colocados os eletrodos, seguindo as recomendações da International Society of Electrophysiology and Kinesiology (ISEK) [17]. Para a colocação dos eletrodos utilizou-se o método de colocação no ponto médio do ventre do músculo [15]. O sensor um foi fixado no reto do abdômen no ventre da segunda sessão, o sensor dois foi fixado no ventre da quarta sessão do reto do abdômen, o sensor três foi fixado no ventre do oblíquo externo e o sensor quatro foi fixado no ventre do reto femoral. O sensor de referência (terra) foi fixado na tuberosidade tibial. Todos os eletrodos foram fixados no lado direito do indivíduo. Foram colocados eletrodos bipolares infantis de superfície descartáveis da marca (Meditrace®), de Ag/AgCl, com formato cilíndrico e constituídos por um gel condutor. Utilizou-se uma distância pré-determinada de 30 mm entre as centróides dos mesmos. Na coleta de dados foi utilizado um eletromiógrafo de 4 canais (Miotool 400®) desenvolvido pela empresa Miotec®. Alta precisão na aquisição dos sinais de EMGs (14 Bits): CMR, rejeição a modo comum de 110 db): baixo nível de ruído < 2 LSB (Low Significative Bit). A taxa de amostragem foi de 2000Hz por canal. Os dados foram processados com o software Miographic 2.0, sendo filtrados usando passa banda com freqüência de corte de 20Hz e 500Hz. Após a filtragem foi calculada a RMS (Root Mean Square) do sinal, em seguida os dados foram normalizados pela média do sinal de cada canal. A normalização foi feita pela média por se tratar de movimento dinâmico [18]. Para realização da análise estatística foi utilizado o software SPSS 11.5 for Windows. Os dados foram tratados estatisticamente usando ANOVA para amostras repetidas com Sheffé Post hoc test, com significância p < 0,05. Resultados Os resultados estatísticos para os exercícios foram apresentados nos gráficos abaixo. Está representado em cada exercício o percentual da média de RMS da eletromiografia de superfície e o desvio padrão dos sujeitos para cada músculo. Os asteriscos representam diferenças estatísticas comparando um músculo com os outros. Um asterisco significa diferença estatística para o músculo reto abdominal superior, dois asteriscos para o músculo reto abdominal inferior, três asteriscos para o oblíquo externo. A tabela descreve os códigos dos números dos gráficos (1-4). Número do músculo Nome do músculo 1 Reto Abdominal Superior 2 Reto Abdominal Inferior 3 Oblíquo Externo 4 Reto Femoral Gráfico 1: Valores médios em RMS dos músculos para o exercício Abdominal Convencional Gráfico 2: Valores médios em RMS dos músculos para o exercício Abdominal Banco Gráfico 3: Valores médios em RMS dos músculos para o exercício Abdominal Infra Gráfico 4: Valores médios em RMS dos músculos para o exercício Abdominal Completo Discussão O presente estudo apresenta limitações na inferência de seus resultados devido ao pequeno número da amostra. O exercício Abdominal Convencional obteve maior ativação eletromiográfica no reto abdominal comparado com o oblíquo externo e o reto femoral, sendo este último pouco ativado. O presente estudo apóia os resultados realizados por Anderson et al. [11] e Anderson et al. [10], que mostraram os mesmos resultados. No exercício abdominal convencional e no banco a porção supra-umbilical obteve um maior padrão de ativação eletromiográfica que a porção infra-umbilical. Na literatura é visto que não há diferenças entre as porções [5, 6] ou a porção infra-umbilical foi mais ativada [7]. No estudo de Pardal et al. [7] é apresentado que, além dos voluntários serem apenas quatro e sedentários, os autores não controlaram o ritmo de movimento. O estudo de Ross et al. [5], também apresentou limitação devido a padronização do ritmo para todos os sujeitos em 60 bpm, além de que nos critérios de seleção da amostra, não foi relatado se os voluntários eram praticantes de exercícios abdominais, sendo necessário apenas demonstrar capacidade de realizar 60 repetições para participar da amostra. Willett et al. [6], padronizou o ritmo em 108 bpm, sendo que os sujeitos ficaram sabendo no dia do teste quais exercícios abdominais iriam realizar. Outro fator relevante foi quanto ao método de colocação dos eletrodos. Sendo colocado o eletrodo na região supra-umbilical entre o umbigo e o processo xifóide, o eletrodo da porção infra-umbilical foi colocada entre o umbigo e a sínfise púbica, e para o eletrodo do oblíquo externo foi colocado entre o ílio antero-superior com a espinha da costela mais baixa, com os eletrodos orientados em 45º lateral superior. Pois este método pode ocorrer de um dos eletrodos ficarem nas aponeuroses do reto do abdômen subestimando o resultado da atividade elétrica muscular. O abdominal infra não representou diferenças significativas entre as duas porções do reto abdominal, mas apresentou tais diferenças comparando com o oblíquo externo e reto femoral. Devido ao exercício fazer flexão de quadril junto com flexão de tronco erguendo o quadril do chão, aumenta o torque, assim ativa mais a musculatura oblíqua e o reto femoral [9]. No estudo de Clark et al. [4], não foram encontradas diferenças significativas. Alguns autores contradizem os resultados do presente estudo, mostrando maior ativação da região infra-umbilical para o exercício infra [6], e mostrando maior ativação eletromiográfica para a porção supra-umbilical [7]. O oblíquo externo foi mais ativado no exercício infra. Willett et al. [6] em seu estudo, realizou o exercício convencional com rotação de tronco acreditando que este, trabalharia mais o oblíquo externo, portanto constatou que o exercício que obteve maior padrão de ativação eletromiográfica foi o exercício infra. No exercício abdominal completo, não foram verificadas diferenças estatisticamente significativas entre as porções do abdômen, mas foram verificadas diferenças estatisticamente significativas entre o oblíquo externo e o reto femoral. Os resultados obtidos no presente estudo concordaram com a literatura, pois com a flexão de quadril e retroversão pélvica, obteve-se maior atividade para o reto femoral e oblíquo externo [5, 10, 11, 9, 13, 14]. Pois, este exercício, além de ter uma maior magnitude no padrão de ativação eletromiográfica para o reto femoral, resulta em um trabalho mais intenso para a musculatura flexora de quadril, apresentando um menor padrão de ativação da musculatura supra-umbilical comparado com o exercício convencional. De acordo com Hall et al. [14], o movimento de flexão de quadril, contribui fortalecendo o íliopsoas, sendo que quando este se apresenta altamente reforçado pode aumentar a curvatura da lordose lombar, sendo assim, o movimento do exercício abdominal completo contribui de fato ao desenvolvimento de dor lombar. No presente estudo foi visto que, o exercício abdominal convencional tem maior padrão de ativação muscular para a porção superior do reto abdominal tanto quanto, ou mais que os outros tipos de exercícios abdominais. De acordo com alguns estudos, [19, 20, 21], o exercício convencional tem padrão de ativação muscular igual ou maior que alguns aparelhos comercializados. Em um estudo, foi mostrado que um exercício abdominal com aparelho obteve maior ativação eletromiográfica que o abdominal convencional [22]. Este exercício realiza flexão de tronco juntamente com contração glútea para reduzir a ação do reto femoral. Conclusão Ao final deste estudo conclui-se que os exercícios abdominais infra e completo, para o músculo oblíquo externo e reto femoral apresentaram maior ativação muscular que as duas porções do reto abdominal. Já o exercício abdominal convencional e banco apresentaram diferenças significativas na porção superior do reto abdominal em comparação com a porção inferior. Além disso, o abdominal convencional quando comparado com os demais, obteve maior ativação eletromiográfica para o reto abdominal em relação ao oblíquo externo e reto femoral. Sendo assim, os resultados sugerem que o abdominal convencional pode ser sugerido, com maior segurança, para prevenir o aparecimento de lombalgia. Sugere-se que novos estudos sejam realizados com uma amostra maior, e que outras variáveis, como o centro de rotação instantâneo, sejam controladas. Abstract The objective of this study was to verify if there were differences significant statistically, on the pattern of muscle activation in the abdominal muscles and rectus femoris, on the time of domain in four abdominal exercises. Six men's samples were collected with average of age of 24 ± 4,47 years. With minimum experience of six months in the muscular activity exercises. For the collection of the data an electromyophafic of four channels was used. The data were normalized by the average of the sign of each channel and they were statistically treated with ANOVA through Sheffé Post hoc test, with significant of p <0,05. The results showed larger pattern of muscular activation for the musculature upper rectus abdominal and lower rectus abdominal in the conventional abdominal exercises and in the bench. The oblique muscles express and rectus femoris they had a larger activation in the exercises reverse curl and sit-up. It was concluded the works close to found in the literature, that the trunk curl when compared with the others, it obtained larger activation electromyográphic for the abdominal rectus in relation to the external oblique and rectus femoris. Being like this, the trunk curl it can be suggested, with larger safety, to prevent some low back pain. Agradecimentos A empresa Miotec por fornecer o eletromiógrafo. Ao Laboratório de Pesquisa em Avaliação Física – LAPAFI/ Faculdade de Educação Física e Ciências do Desporto/ PUCRS. Ao Núcleo de Pesquisa em Biomecânica Aeroespacial – Laboratório de Microgravidade/ IPCT/ PUCRS Ao orientador MSc Jonas Gurgel e a Esp. Flávia Porto. Referências 1. Cram JR, e Kasman GS. Introduction to Surface Electromyography. Aspen Publication, Aspen, 1998. 2. Porto F. 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